Alfa Laval AquaProtect - Antilegionelni sistem

Alfa Laval  AquaProtect-

• Sistem za odpravo Legionele

Toplotna obdelava pitne vode s toplotno dezinfekcijo v Münchenski univerzitetni bolnici.

V Münchenski univerzitetni bolnišnici  v Großhadernu si prizadevajo preprečiti razmnoževanje Legionelle v njihovem sistemu za dovod vode s pomočjo toplotne dezinfekcije.  Da se zagotovi  pitna voda brez prisotnosti Legionelle  so namestili dvostopenjski AquaProtect-T sistem za toplotno dezinfekcijo od Alfa Lavala, to je sistem,   ki uporablja visoko učinkovite ploščne prenosnike toplote. Prva stopnja ogrevanja se uporablja za hlajenje vode nazaj do temperature vodovodne vode in na ta način pomaga pri vračanju toplote. Prav tako je v dezinfekcijski ciklus vključeno kroženje. Cilj je bil postavljen kot zagotovitev vroče vode brez Legionelle za navedeno kliniko.
 

Zagotavljanje higienične vode vse do zadnjega kotička glavne klinike je več kot le enostavno vprašanje temperature vode. S svojim omrežjem, s celotno dolžino cevovodov okrog 200 km in več kot 7,000 iztokov na pipah je obstoječa mreža za pitno vodo na Univerzitetni kliniki München na lokaciji Großhadern predstavljala poseben problem.. Ocena naprav v omrežju je vodila do zaključka, da ni več možno izključiti nevarnosti da pride do nedopustno visokih koncentracij človeku nevarnih patogenih bakterij Legionella pneumophila v določenih predelih vročevodnega omrežja. To je bilo predstavljeno managerjem klinike s pozivom, da uporabijo preventivne tehnične mere v odnosu na instalacije in postopke z njimi.. »Plan je bil enostavno to, da se klinika oskrbi s stalnim dotokom pitne vode brez Legionelle«  je razložil Christian Frank, odgovoren kot Direktor za asanacijo in vzdrževanje kvalitete pitne vode.

V času od leta 2003, so bile vse naprave za gretje pitne vode v skupno dvanajstih tehničnih centrih uspešno prenovljene. Nekateri od rezervoarjev ki so bili v tem času nameščeni so bili že zamenjani z Alfa Lavalovim  ‘AquaProtect T’ sistemom za toplotno obdelavo vode. Univerzitetna bolnišnica, ki se nahaja na zahodnem robu mesta München porabi letno skupaj 64,000 m³  vroče vode. Centralna kuhinja od tega porabi 20 000 m³ , preostanek porabe pa se porazdeli po 13 nadstropni bolniški zgradbi ter po delovnih in zdraviliških površinah.

Obstoječa mreža cevi dovoljuje negotovost   

Seveda , na prvi pogled ni bilo možno nedvomno  določiti jasen plan: instalacijska oprema je kazala nekatere ovire ki bi lahko ovirale varno preprečevanje rasti Legionelle.  Klinični kompleks je bil zgrajen v sedemdesetih letih. Cevi prevelikih dimenzij in cevni sistem, ki se je širil desetletja in v nekaterih primerih spreminjal, ni dajal celotne slike dejanskih pogojev pretoka v cevnem sistemu, prav tako pa je ostalo negotovo, če se je vsebina cevovodov konsistentno izmenjevala v zadostni meri. Prav tako ni bilo možnosti oceniti možnosti da v nedostopnih predelih kot so instalacijski jaški  in  stropnih napeljavah lahko prihaja do resnih toplotnih izgub. Hlajenje vode skupaj z nizkimi hitrostmi pretoka  in dolgimi obdobji stanja v cevovodih predstavljajo neopredeljeno  tveganje, ker ti pogoji lahko omogočajo najboljše razmere za razmnoževanje Legionelle.

Stalna  toplotna dezinfekcija   

Naslednje vprašanje, ki ga je potrebno postaviti, se nanaša na izbiro primernih ukrepov za dezinfekcijo, ki bi učinkovito preprečili razširjanje Legionelle v mreži vroče vode v kliniki. Seveda so v naprej izključene kemične metode, ker so pretočni pogoji v delih cevovoda nejasni. Zaradi tega ni bilo nobene garancije, da bodo določene dele mreže dosegla vsa sredstva za dezinfekcijo, ali da take snovi ne bodo ponovno izprane še preden bodo dosegle kakršenkoli učinek. Edini praktično izvedljiv postopek, ki je prišel v poštev, je bila termična dezinfekcija.  Ker cevno omrežje, izdelano iz galvaniziranih jeklenih cevi ni kazalo pojava korozije in ker je  trdota vode dovoljevala nabiranje več ali manj enakomernega zaščitnega sloja, tehnično vodstvo klinike ni imelo zadržkov za uporabo postopka za toplotno dezinfekcijo. Eden od prvih tehničnih centrov, v katerem je bilo gretje pitne vode spremenjeno na AquaProtect sistem, je zagotavljal četrtino pitne vode za bolnišnico. Kjer je pred tem stalo šest tankov za vročo vodo s po 5.000 litri se sedaj pitna voda greje in toplotno dezinficira v dvostopenjskem sistemu s kompaktnimi toplotnimi prenosniki.

V omrežje se dovaja le dezinficirana voda.

Hladna pitna voda prehaja dva ploščna prenosnika po vrsti; oba sta izdelana iz čistega nerjavnega jekla. Hladna voda se v začetku vodi skozi fazo predgrevanja. Drugi prenosnik  je dezinfekcijska stopnja. Na univerzitetni kliniki München na lokaciji v Großhadernu, je ta faza v pogledu toplotne moči opremljena z napravo z grelno močjo 230 kW. Pitna voda zapušča to drugo fazo s temperaturo 70 °C in se vodi v reakcijski tank kapacitete 750 l, čigar notranja konstrukcija, ki je predvidena za sekcijo zadrževanja, omogoča laminarno pretakanje. Po preteku najmanj šestih minut, teče pitna voda iz reakcijskega tanka v pravi skladiščni tank ki drži 5,000 l toplotno dezinficirane vroče pitne vode. Če se v tem času porablja vroča voda, teče hladna pitna voda s spodnje strani v tank za vročo vodo. Seveda se ta kompenzacijski tok, iz do sedaj neobdelane vode, nato pošlje nazaj v nasprotni smeri v dezinfekcijsko fazo, tako toplotno dezinficirana voda pa še enkrat teče iz reakcijskega tanka v gornji del skladiščne posode.

Zaščita pred opeklinami je tudi recikliranje toplote.

Toplotno dezinficirana pitna voda se hrani v skladiščnem tanku za vročo vodo pri 70 °C in se zadržuje pri tej temperaturi. Če se topla voda ne porablja vsebina skladiščnega tanka kroži nazaj v dezinfekcijsko fazo in se tu dogreje. Sistem ima tudi kontrolni sistem ki preprečuje bi bila temperatura prenizka. Če ciljna temperatura 70 °C ni dosežena, teče pitna voda skozi tripotni preklopni ventil in ponovno skozi oba ploščna prenosnika, dokler se ne doseže 70 °C na izhodu iz druge faze. Seveda, da se zaščiti paciente in bolnišnično osebje pred opeklinami na kakih 6.000 umivalnikih, 600 prhah in približno 450 laboratorijskih in kuhinjskih izlivih, se pred distribucijo termično dezinficirana voda ohladi nazaj na temperaturo za izliv. V ta namen se vroča voda vodi iz skladiščnega tanka skozi prvi ploščni toplotni prenosnik. Faza predgrevanja za hladno pitno vodo tako istočasno služi za vračanje toplote.   

Kroženje vgrajeno v dezinfekcijski ciklus

Celotno omrežje za vročo vodo, ki je bilo načrtovano za najvišji nivo razdeljevanja, je bilo tudi predmet toplotne dezinfekcije v rednih intervalih. Dezinfekcija omrežja se lahko prosto programira v kontroli omrežja, tam se lahko program kadarkoli tudi spremeni ali po potrebi in na zahtevo tudi požene. »Termični dezinfekcijski proces poteka štiri ure ponoči, enkrat tedensko« pojasnjuje Christian Frank. To zagotavlja oboje, tako v odnosu na instalacijo kot na proceduro, da se do odvzemnih mest dostavlja le termično dezinficirana vroča voda. Seveda je jasno na pogled, da je težko obvladovati dolgo razvejeno krožno omrežje v 13 nadstropni zgradbi klinike. Vodje ne morejo zagotoviti, da bodo posamezni odseki cevi v omrežju morda kadarkoli težko dosegli temperaturo vode 70 °C zahvaljujoč predimenzioniranju, in možnim visokim vrednostim toplotnih izgub. To ima lahko za posledico nevarnost, da voda, ki vsebuje žive organizme, lahko teče nazaj v sistem za pripravo vroče vode. Ukrepi kot so naknadna hidravlična izravnavanja, da se prepreči hlajenje v kroženju za več kot 5 K (kar odgovarja priporočilom DVGW [Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches – German Tehnično in znanstveno združenje za plin in vodo] pravilnik W 551), niso izvedljivi pod obstoječimi pogoji. Iz tega razloga se voda iz sistema za kroženje vroče vode v  AquaProtect T sistemu ne vrača nazaj v tank, ampak se vodi v dovod hladne vode pred fazo predgrevanja. »Povratni tok iz mreže za kroženje gre tako skozi kompletno dvostopenjsko dezinfekcijo« razlaga Axel Laubach, produktni manager pri Alfa Laval.

Dvojna varnost

To rešuje deloma kritičen problem kot je toplotna dezinfekcija, stalno ogrevanje na 70 °C, ponovno hlajenje zaradi preprečevanje opeklin, in dezinfekcijo pri kroženju. Poleg tega deluje še drug faktor, ki bi normalno izključeval uporabo ploščnih toplotnih prenosnikov: trdota pitne vode, ki priteka do priključkov v stavbi v Großhadernu, je reda velikosti 14 °Nt. Vseeno nadzornik dvanajstih močnih sanitarnih skupin odločno zavrača vse vrste ukrepov za mehčanje vode. Zahteven in razvejen sistem cevovodov bi potreboval številne decentralizirane naprave; sobne temperature v tehničnih centrih so dodaten razlog za opuščanje dodatnih tveganih zadev pri higieni pitne vode. »Problem usedanja vodnega kamna imamo pod nadzorom« pravi Christian Frank. Predvsem, AquaProtect sistem proizvajalca Alfa Laval je bil opremljen s ploščnimi prenosniki toplote, ki vsebujejo plošče iz nerjavnega jekla, ki so primerne za visoke trdote vode. Nadalje, naprave za ogrevanje vode so posebej konstruirane kot razkošni sistemi z nameščenimi dvojnimi prenosniki toplote in zato z dvojnimi medsebojno neodvisnimi krogi za ogrevanje in dezinfekcijo. To je zato, ker so prekinitve v delovanju nedopustne ali kot se je izrazil Christian Frank: »Obratovanje klinike ne more računati s tem, da se bo oskrba bolnice z vročo vodo prekinila zaradi vzdrževalnih del«. Tako je izločanje kamna v prenosnikih toplote upoštevano pri planiranju. Kontrolno pregledi, ki se izvajajo dnevno v tehničnih centrih, zato vključujejo tudi naprave za gretje vode. Iz odčitavanja padca pritiska pred in po fazi gretja je lahko zaznati, kdaj je potrebno odstranjevanje kamna. Ploščni toplotni prenosnik, ki so sestavljeni z vijaki se razstavijo, nato pa se apnene obloge odstranijo s površine plošč iz nerjavnega jekla; plošče se nato sestavijo z novimi tesnili, dezinficirajo in ponovno namestijo. Do trenutka, ko pride čas za čiščenje naslednjega grelnega kroga, so ti le napolnjeni in preskušeni le na vodotesnost. Pri postavljanju toplotnih prenosnikov je bila posebna pozornost posvečena temu, da se doseže najboljše izkoriščenje hitrosti pretakanja z namenom, da se omeji čas zadrževanja vode ki se pretaka skozi na minimum. Ko so dimenzionirali grelne aparate za pitno vodo, so bile uporabljene dejanske izmerjene vrednosti, skupaj z izračunanimi povprečji za zadovoljevanje priključkov, ki jih morajo oskrbovati.

Zaključki:

Pri delovanju instalacij za pitno vodo v bolnicah, so preventivne mere proti infekciji z Legionello med najnujnejšimi cilji. To zahteva ciljane in učinkovite postopke z namenom, da se prepreči nekontrolirano razmnoževanje in širjenje Legionelle, tako v napravah za gretje pitne vode kot mreži za razvod vroče vode. Odgovarjajoča obveza in povezane specifikacije so podane v nemškem predpisu za preprečevanje infekcij. (“Infektionsschutzgesetz”, IfSG),  predpisu za hrano in uporabne predmete (“Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz”, LMBG), predpisi o pitni vodi (“Trinkwasserverordnung” TrinkwV) in za obvezne uporabljene predpise o planiranju, postavljanju in obratovanju naprav za pitno vodo. V obstoječih napravah za dobavo vroče vode, neprimerni pogoji, kot so predimenzionirana, zapletena in razvejena omrežja, izgube toplote in včasih tudi nizki nivoji uporabe mest za iztekanje, težijo k kljubovanju tem standardom. Postopki za segrevanje pitne vode in njeno toplotno dezinfekcijo ki segrevajo pitno vodo stalno do temperature potrebne za dezinfekcijo in vključujejo vodo v kroženju  v ta proces omogočajo posluževalcu, da doseže potrebno obratovalno varnost in zavaruje uporabnike pred nevarnostjo okužbe z Legionello.

Slike: Alfa Laval Mid Europe GmbH, 21509 Glinde

@ Internet informacije na:  www.alfalaval.com

Alfa Laval,  Brodišče 26, Trzin T; 01 320 8 251